- Docente: Cristiano Cuppini
- Crediti formativi: 9
- SSD: ING-INF/06
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Cristiano Cuppini (Modulo 1) Silvia Orlandi (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Cesena
- Corso: Laurea Magistrale in Biomedical engineering (cod. 9266)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente: - conosce i principali metodi della neuroingegneria volti allo sviluppo dell’interazione tra macchine intelligenti e sistema neurale; - conosce i principali approcci in ambito neurorobotico e neuroriabilitiativo; - conosce i sistemi brain-inspired ed i dispositivi che sfruttano l’interazione tra corpo, cervello e macchina per il recupero di abilità motorie o cognitive.
Contenuti
Contenuti
Modelli per l'integrazione sensomotoria e neuroscienze computazionali del controllo motorio.Apprendimento motorio, adattamento e riapprendimento dopo un danno cerebrale. Modelli di sistema di controllo motorio e integrazione sensomotoria derivati dalla psicofisica, dalla biomeccanica del movimento e dalle neuroscienze computazionali. Basi neurali per il controllo motorio nell'uomo. Riapprendimento motorio dopo danno cerebrale: problematiche neuroriabilitative.
Neurorobotica e Stimolazione Elettrica Neuromuscolare Funzionale. Robotica in riabilitazione: introduzione e strategie di controllo; neuroriabilitazione del linguaggio mediante terapia robotica; Stimolazione Elettrica Funzionale in neuroriabilitazione: problematiche di bioingegneria. Sistemi di controllo biomimetici per neuroprotesi. Interfacciamento e controllo (interfacce con il sistema nervoso periferico), utilizzando reti neurali artificiali per la stimolazione elettrica funzionale. Applicazioni in riabilitazione.
Interfacce uomo-macchina per ripristinare la comunicazione e la mobilità. BCI invasive e non invasive; imaging e biomarcatori cerebrali, progettazione dell'interfaccia uomo-macchina, interpretazione del parlato, immaginazione motoria ed esecuzione di compiti motori, mindfulness, neurofeedback, fattori umani ed ergonomia.
Testi/Bibliografia
Reinkensmeyer, D. J., & Dietz, V. (Eds.). (2016). Neurorehabilitation technology. New York: Springer.
Dimitrousis, C., Almpani, S., Stefaneas, P., Veneman, J., Nizamis, K., & Astaras, A. (2020). Neurorobotics: Review of Underlying Technologies, Current Developments and Future Directions. Neurotechnology: Methods, advances and applications
Other textbooks:
Farina, D., Jensen, W., & Akay, M. (Eds.). (2013). Introduction to neural engineering for motor rehabilitation (Vol. 40). John Wiley & Sons.
Dietz, V., & Ward, N. (Eds.). (2015). Oxford textbook of neurorehabilitation. Oxford University Press, USA.
Artemiadis, P. (Ed.). (2014). Neuro-robotics: From brain machine interfaces to rehabilitation robotics (Vol. 2). Springer.
Metodi didattici
Il corso si articolerà in lezioni in aula, durante le quali il docente illustrerà gli argomenti e presenterà esercizi per aiutare gli studenti a familiarizzare con l'analisi e la progettazione dei circuiti, preparandoli al superamento dell'esame. Saranno svolte esperienze di laboratorio (obbligatorie per gli studenti) per consentire l'acquisizione di contenuti pratici da parte degli studenti.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Valutazione scritta (domande a risposta multipla e domande aperte) e prova orale.
Strumenti a supporto della didattica
Lavagna, appunti, proiettore, dispense, Laboratorio di Ingegneria Biomedica.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Cristiano Cuppini
Consulta il sito web di Silvia Orlandi